怎样用“跷跷板法”解配制溶液问题
遇到关于浓度的应用题,不少少年朋友都感到头痛。其实,只要弄清浓度、溶液、溶质三者间的关系,浓度问题还是容易解决的。这里,向你介绍一种解两种浓度溶液配成一种溶液问题的“跷跷板法”。
这是怎么一种方法呢?怎么用“跷跷板法”来解这类浓度问题呢?
先看一个例题:
要用浓度为50%和25%的酒精,配制浓度为30%的酒精100千克,问各需多少千克?
用“跷跷板法”解浓度问题,先要画一个“跷跷板”,下页的图就是与本题相应的“跷跷板”。
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在A、B两点分别标上已有两种溶液的浓度,在C点标上要求配制溶液的浓度。设想以C为支点,构成一块“跷跷板”,并在“跷跷板”两端A和B,分别放上重量为x、y的重物。为了使“跷跷板”平衡,必须有
(50%-30%)x=(30%-25%)y,
即20%x=5%y,
4ax=y。
又因为x+y=100,
所以
就是说,50%的酒精溶液需20千克,25%的酒精溶液需80千克。
你看,这个解法多么简单、直观,容易掌握啊!但是,读者可能会问,这个解法对不对呢?如果对的话,又为什么对呢?
为了说清楚这个问题,我们用解方程的办法来分析一下这道题。
设50%的酒精溶液需x千克,25%的酒精溶液需y千克。依题意可列出方程组:
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将(1)式右端的100,用x+y代入,有
50%x+25%y=30%(x+y)。
移项,有
(50%-30%)x=(30%-25%)y。
这个式子与用“跷跷板法”所得的式子是一致的,说明了用“跷跷板法”解浓度问题是正确的、是合理的。
上面是溶液混合问题,如果是稀释问题,也可以用“跷跷板法”来解。例如:
有浓度为90%的酒精100千克,加多少水,才能得到浓度为30%的酒精?
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为解这道题,仍可画出“跷跷板”。
因为这个稀释问题可以看作是90%、0%两种酒精的混合问题,所以“跷跷板”的一端画上90%,另一端画0%,并以“混合”后溶液的浓度30%作为支点。由于90%的酒精用了100千克,0%的酒精用了x千克,所以在“跷跷板”两端分别“放”上100千克和x千克的重物。于是可得
(90%-30%)×100=30%,
解得x=200(千克)。